Сборник практических работ по технологии машиностроения

К . = ^ = - Ё ( к - 1К .

тт к=2

Средняя недогрузка одного станка

Ас = — Е ( т - к К -

т к=о

Влияние на А с и А т и коэффициенты простоя показывает от­ ношение средней интенсивности заявок к средней интенсивности обслуживания:

X Xоб

^V Т.. ■

Пример расчета

Для станочной системы, включающей 4 станка и один обслужи­ вающий манипулятор, определить средний простой станков и манипу­ лятора, коэффициент простоя из-за многостоночного обслуживания.

Тц = 10 мин. ТоБ манипулятором Тоб = 0,75 мин.

1. Определяем коэффициент р = —:

Р= ^ = 0,075.

2.Определяем Ро - вероятность, что все станки работают, а ма­ нипулятор стоит:

70

3. Определим вероятности Рк:

Р, = т р Р о ;

П = (4 - 0)-0,0750,6703 = 0,2051;

Рк = (т-к)рР к _ ,.

?2 = (4 - 1)-0,075-0,2051 = 0,0455; Рз=(4 - 2)-0,0750,0455 = 0,006; Р4=(4 - 3) 0,075 0,006 = 0,0045.

4. Определяем среднее число станков, ожидающих обслуживания:

Пс= (2 - 1) 0,0455 + (3 - 1)-0,006 + (4 - 1) -0,0045 = 0,0455

-1-2-0,006 + 3-0,0045 = 0,0710.

5. Определяем коэффициент простоя станка из-за ожидания при многостаночном обслуживании:

К . = 5 ^ = 0,0177(т.е.1,77%).

6. Определяем среднюю недогрузку станков:

Ас = - (4 - 0)0,6703 + (4 - 1)0,2051 + (4 - 2)0,0455 + (4 - 3)0,06 = 4

= 0,855,

т.е. среднее использование станка составляет 85,5 %. 7. Среднее использование манипулятора

Ам = (0,2051 + 0,0455 + 0,006 + 0,0045) = 0,2611,

т.е. 26,11 %.

Строим графики зависимости:

71

‘'12

10

8

6

4

2

т

Коэффициент простоя оборудования при многостаночном обслуживании с циклом Тц= 10 мин

Контрольные вопросы

1.Как определить число станков, ожидающих обслуживания?

2.Как определяется коэффициент простоя станка?

3.Как определяется средняя недогрузка станка?

4.Как определить среднюю интенсивность заявок?

5.Как определить среднюю интенсивность обслуживания?

6.Как определить среднюю недогрузку станка?

72

Р а б о т а 1.8

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

Цель работы - освоение методики сравнения вариантов полу­ чения отливок и выбора способа, обеспечивающего минимальную себестоимость изготовленных из них деталей. Работа рассчитана на один академический час.

Основные положения

Наиболее универсальным методом получения отливок является литье в земляные формы. Однако изготовлёние форм требует боль­ ших затрат времени и средств, кроме того, отливки в землю имеют сравнительно большие припуски на обработку и характеризуются низким коэффициентом качества.

Более производительным, точным и ресурсосберегающши методом является литье в облицованные и необлицрванные кокили. Отливки из цветных металлов и сплавов изготовляв в необлицованных, а из чер­ ных металлов - предпочительно в облицованных кокилях.

Выбор оптимального способа .подучения отливок, как и других видов заготовок, основывается на сравнении себестоимости изго­ товленных из них деталей. Предпочтение отдают способу, обеспе­ чивающему минимальную себестоимость детали, а при равенстве себестоимостей - менее материалоемкому. Отливки из черных ме­ таллов, полученные литьем в кокили, требуют последующего отжи­ га для ликвидации отбелещюго Слоя, что несколько повышает их стоимость. Однако более высокая точность, уменьшенные величи­ ны припусков, производительность процесса компенсируют ука­ занный недостаток и обеспечивают их экономичность.

Технологическую себестоимость деталей можно определить по формуле

“ ^заг ■^'доп ’

где 8 з а г - стоимость отливки, р^б.; Сдоп - коэффициент, учитьшающий стоимость дополнительной

механической обработки заготовки до уровня готовой детали.

73

Стоимость заготовки 8заг рекомендуется [10] определять по фор­ муле

класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объ­ ема производства заготовок;

Р - масса заготовки, кг;

Я- масса готовой детали, кг; 8отх - цена 1кг отходов, руб.

Экономический эффект от применения выбранного метода полу­

чения отливки рассчитывается

Э г = ( с ; - с : ) н , ,

где С' и С" —технологические себестоимости деталей по вариан­ там;

Кг - объем выпуска деталей, шт. в год.

Методические указания

Для определения стоимости заготовки рекомендуется использо­ вать данные, приведенные ниже [10].

Базовая стоимость 1 кг отливок, полученных литьем в обычных земляных формах: С| = 360 руб. (отливки из серого чугуна марок СЧ10, СЧ15 и СЧ18 массой 1-3 кг, 11-13 классов точности по ГОСТ 26645-85, 3-й группы сложности и 3-й группы серийности).

Коэффициент Кт для отливок 6-8, 9Т-11Т, 11-13 классов точно­ сти принимается соответственно равным 1,1, 1,05 и 1,0. Дяя отли­ вок из цветных металлов и сплавов Кт = 1,0.

Коэффициент Км, учитывающий марку материала отливки, для отливок из серого чугуна марок СЧ10, СТ15 и СЧ18 равен 1,0, а для отливок из алюминиевых сплавов - 5,94.

В настоящей работе рассматривается литье в земляные формы 3-й группы сложности и 3-й группы серийности, для которых Кс = 1 и Кп = 1,0. Значение коэффициента К» определяется по табл. 1.8.1.

74

Для отливок, полученных в необлицованном кокиле, за базу принята стоимость: 1 кг С] = 318 руб. (отливки из чугуна марок СЧ10, СЧ15 и СЧ18 массой 1-4 кг 3-й группы сложности и 2-й группы серийности).

Коэффициент Кт в этом случае принимается равным 1,0. Для чу­ гуна марок СЧ10, СЧ15, СЧ18 К„ = 1,0, а для алюминиевых сплавов Км = 4,23. В связи с тем, что в работе рассматриваются отливки 3-й группы сложности, Кс = 1,0. Значения коэффициента К^, зависящего от массы заготовки, приведены в табл. 1.8.1.

Т а б л и ц а 1.8.1

Значения коэффициента Кв

Значение коэффициента Кд для отливок, полученных в необлицованных кокилях, определяется в два приема.

Сначала по табл. 1.8.2 устанавливается группа серийности отли­ вок и затем в зависимости от группы серийности определяется зна­ чение коэффициента Кд.

Т а б л и ц а 1.8.2

Группа серийности для отливок, получаемых в необлицованных и облицованных кокилях

75

Для 1-й, 2-й и 3-й групп серийности отливок, полученных в необлицованных кокилях, значения коэффициента соответственно принимаются 0,95,0,1, 1,15.

Для отливок в облицованный кокиль за базу принята стоимость 1 кг С) = 456 руб. (отливки из чугуна марок СЧЮ, СЧ15, СЧ18 мас­ сой 1 - 4 кг, 3-й группы сложности, 2-й группы серийности).

Для отливок из чугуна, рассматриваемых в данной работе, зна­ чения коэффициентов К^, Кс, Км принимаются равными 1,0.

Значение коэффициента Кв определяется по табл. 1.8.1, а группа серийности по табл. 1.8.2.

Для 1-й, 2-й, 3-й групп серийности отливок, полученных в облицо­ ванный кокиль, коэффициент Кпсоответственно равен 0,97; 1,0; 1,1.

Значение коэффициента Сдоп, учитывающего стоимость допол­ нительной механической обработки заготовки до уровня готовой детали, для отливок, полученных в земляных формах, колеблется пределах 1,5 -1,8 , а для отливок в Кокили -1,3 - 1,6 .

Значения коэффициента Сдо„ сравниваемых вариантов получения

76

Окончаниетабл. 1.8.3

Обозначения-. Мг - объем выпуска, шт. в год; Ким. ~ коэффици­ ент использования материала; Сдоп г коэффициент, учитывающий стоимость дополнительной механической обработки заготовки до уровня готовой детали; 3, К, К.О - литье соответстврнно в земляные формы, необлицованные и облицованные кокилц.

Оптовые заготовительные цены струл^ чугунной - прини­ мается 24,8 руб. за 1 кг, алюминиевой - 270 руб. за 1 кг.

Порядок выполнения работы

1.Получить задание.

2.По сравниваемым вариантам получения заготрдок рассчитать; массы заготовок 0 , кг; стоимость заготовок З^аг, руб.;

технологическую себестоимость деталей Ст, руб.; годовой экономический эффект Э^, руб., от применения более

экономичного технологического процесса. 3. Составить отчет.

Контрольные вопросы

1.Перечислите достоинства и недостатки литья в земтяные фор­ мы и в кокили.

2.Напишите расчетную формулу для определения стоимости за­ готовки.

77

3.Напишите расчетную зависимость для определения техноло­ гической себестоимости детали в настоящей работе.

4.Как определить массу заготовки, если известна масса детали?

5.Что вы понимаете под коэффициентом использования мате­ риала?

6.Как определяется годовой экономический эффект от примене­

ния более экономичного технологического п{юцесса?

7.Что понимают под термином "коэффициент, учитывающий дополнительную механическую обработку заготовки"?

8.Какой способ получения заготовки обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали?

Содержание отчета

1.Содержание задания.

2.Расчетные зависимости, используемые в работе.

3.Результаты расчетов, представленные в виде таблицы.

4.Обоснование выбора метода получения отливки по результа­ там сравнения вариантов.

Р а б о т а 1.9

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЗАГОТОВКИ НА ТЙПОВШ ДЕТАЛИ, ПОЛУЧАЕМЫЕ МЕТОДОМ ПРОКАТКИ

Цель работы - обоснование экономической целесообразности применения поперечно-клиновой прокатки.

Работа рассчитана на 2 академических часа.

Основные положения

Повышение эффективности производства на основе достижений научно-технического прогресса - насущная потребность развития народного хозяйства. При этом одним из главных направлений ин­ тенсификации является разработка технологических процессов, направленных на наиболее эффективное использование трудовых и материальных ресурсов.

78

Этим требованиям полностью отвечает технологический процесс изготовления деталей типа валов методом поперечно-клиновой прокатки (ПКП), разработанный в Физико-техническом институте Национальной академии наук Республики Беларусь.

Поперечно-клиновая прокатка позволяет в десять и более раз увеличить производительность труда по сравнению с точением ва­ лов на токарных автоматах, уменьшить норму расхода металла на 30-60%, повысить износостойкость изделий на 25-30%. Эти факто­ ры, а также полная автоматизация процесса прокатки значительно снижают себестоимость продукции. Точность валов, обрабатывае­ мых новым методом, соизмерима с точностью изделий, получаемых на токарных автоматах. Поэтому поперечно-клиновая прокатка по­ зволяет изготавливать некоторые детали сельскохозяйственного машиностроения без дальнейшей механической обработки [26]. Для более точных деталей может быть применена чистовая токарная обработка или шлифовка.

Детали типа ступенчатых валов могут изготавливаться различны­ ми способами: токарной обработкой, штамповкой на прессах, моло­ тах и горизонтально-ковочных машинах, поперечной прокаткой на станках с клиновыми инструментами, станках с винтовыми калибра­ ми. Конкретное применение того или иного способа для определен­ ных деталей должно диктоваться минимальной себестоимостью их изготовления. На практике приходится часто не ограничиваться этим единственным критерием и рассматривать комплекс вопросов, свя­ занных с организацией производства: наличие и загрузка соответст­ вующего оборудования, технологические возможности того или ино­ го способа обработки и его влияния на качество продукции, наличие продукции, наличие ресурсов рабочей силы и производственных площадей. Однако вопросы экономики при этом все же являются оп­ ределяющими, поэтому ниже рассмотрены условия, при которых достигается минимальная себестоимость изготовления деталей [26].

На графике (рис. 1.9.1) [26] дана зависимость технологической себестоимости изделий при различных способах обработки в зави­ симости от программы выпуска деталей п, коэффициента использо­ вания металла Ким, производительности оборудования К, стоимости металла Ц„ и размеров детали I.

На основании анализа полученных зависимостей установлены следующие рекомендации:

79